Los heterótrofos pueden ser organótrofos o litótrofos.
Los organótrofos utilizan compuestos de carbono reducido como fuentes de electrones, como carbohidratos, grasas y proteínas de plantas y animales.
Los
litoheterótrofos usan compuestos inorgánicos, como amonio, nitrito o azufre, para obtener electrones.
Otra forma de clasificar diferentes heterótrofos es asignándolos como quimiótrofos o fotótrofos. Como ya vimos en el #HiloDefiniciónAlimentaciónHeterotrofa
Los fotótrofos
utilizan la luz para obtener energía y llevar a cabo procesos metabólicos, mientras que los quimiótrofos utilizan la energía obtenida por la oxidación de sustancias químicas de su entorno.
Los fotoorganoheterótrofos, como las Rhodospirillaceae y las bacterias púrpuras sin
azufre, sintetizan compuestos orgánicos mediante la luz solar junto con la oxidación de sustancias orgánicas. Usan compuestos orgánicos para construir estructuras. No fijan dióxido de carbono y aparentemente no tienen el ciclo de Calvin.
Los quimiolitoheterótrofos como
Oceanithermus profundus obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos, incluyendo sulfuro de hidrógeno, azufre elemental, tiosulfato e hidrógeno molecular.
Los mixótrofos (o quimiolitótrofos facultativos) pueden utilizar dióxido de carbono o carbono orgánico como
fuente de carbono, lo que significa que los mixótrofos tienen la capacidad de utilizar métodos tanto heterótrofos como autótrofos. Aunque los mixótrofos tienen la capacidad de crecer tanto en condiciones heterótrofas como autótrofas, C. vulgaris tiene mayor biomasa y
productividad de lípidos cuando crecen en condiciones heterótrofas en comparación con las autótrofas.
Los heterótrofos, al consumir compuestos reducidos de carbono, pueden utilizar toda la energía que obtienen de los alimentos (y a menudo oxígeno) para el crecimiento y la
reproducción, a diferencia de los autótrofos, que deben utilizar parte de su energía para la fijación de carbono.
Tanto los heterótrofos como los autótrofos suelen depender de las actividades metabólicas de otros organismos para obtener nutrientes distintos del carbono,
incluidos el nitrógeno, el fósforo y el azufre, y pueden morir por falta de alimentos que suministren estos nutrientes. Esto se aplica no solo a los animales y los hongos, sino también a las bacterias.
Muchos heterótrofos son quimioorganoheterótrofos que utilizan carbono
orgánico (por ejemplo la glucosa) como fuente de carbono y sustancias químicas orgánicas (por ejemplo: carbohidratos, lípidos, proteínas) como fuentes de electrones.
Los heterótrofos funcionan como consumidores: obtienen estos nutrientes de nutrientes saprótrofos, parásitos u
holozoicos. Descomponen los compuestos orgánicos complejos (por ejemplo: carbohidratos, grasas y proteínas) producidos por los autótrofos en compuestos más simples (por ejemplo: carbohidratos en glucosa, grasas en ácidos grasos y glicerol y proteínas en aminoácidos). Liberan la
energía del O2 oxidando los átomos de carbono e hidrógeno de los carbohidratos, lípidos y proteínas a dióxido de carbono y agua, respectivamente.
Pueden catabolizar compuestos orgánicos por respiración, fermentación o ambos.
Los heterótrofos fermentativos son o facultativos o
anaerobios que llevan a cabo la fermentación en ambientes de oxígeno bajas, en las que la producción de ATP es comúnmente junto con la fosforilación a nivel de sustrato y la producción de productos finales (por ejemplo, alcohol, CO2, sulfuro).
Estos productos pueden luego servir
como sustratos para otras bacterias en la digestión anaeróbica y convertirse en CO2 y CH4, que es un paso importante para el ciclo del carbono para eliminar los productos orgánicos de fermentación de los ambientes anaeróbicos.
Los heterótrofos pueden experimentar respiración,
en la que la producción de ATP se acopla con la fosforilación oxidativa. Esto conduce a la liberación de desechos de carbono oxidado como el CO2 y desechos reducidos como el H2O, H2S o N2O a la atmósfera. La respiración y la fermentación de los microbios heterótrofos representan
una gran parte de la liberación de CO2 a la atmósfera, lo que lo hace disponible para los autótrofos como fuente de nutrientes y las plantas como sustrato de síntesis de celulosa.
La respiración en los heterótrofos suele ir acompañada de mineralización, el proceso de conversión
de compuestos orgánicos en formas inorgánicas. Cuando la fuente de nutrientes orgánicos absorbida por el heterótrofo contiene elementos esenciales como N, S, P además de C, H y O, a menudo se eliminan primero para proceder con la oxidación de nutrientes orgánicos y la producción
de ATP a través de la respiración. El S y N en la fuente de carbono orgánico se transforman en H2S y NH4+ mediante desulfurilación y desaminación, respectivamente.
Los heterótrofos también permiten la desfosforilación como parte de la descomposición. La conversión de S y N de
forma orgánica a inorgánica es una parte fundamental del ciclo del nitrógeno y el azufre. El H2S formado a partir de desulfurilación se oxida adicionalmente por litótrofos y fotótrofas, mientras NH4+ formado a partir de desaminación se oxida adicionalmente por litótrofos a las
formas disponibles para las plantas. La capacidad de los heterótrofos para mineralizar elementos esenciales es fundamental para la supervivencia de las plantas.
Como curiosidad. Algunos animales, como los corales, forman relaciones simbióticas con los autótrofos y obtienen
carbono orgánico de esta forma. Además, algunas plantas parásitas también se han vuelto total o parcialmente heterótrofas, mientras que las plantas carnívoras consumen animales para aumentar su suministro de nitrógeno sin dejar de ser autótrofas.
Como última curiosidad. Los
animales se clasifican como heterótrofos por ingestión, los hongos se clasifican como heterótrofos por absorción.
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• Wikipedia
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El profesor Timothy Springer (1950-actualidad) es un inmunólogo estadounidense y profesor de la Universidad de Harvard, Boston, Massachusetts, EE. UU. Estudió bioquímica en Berkeley en la Universidad de California antes de
recibir su doctorado en Harvard en 1976. Ha sido profesor en la Escuela de Medicina de Harvard desde 1977. Junto con Francisco Sánchez-Madrid, descubrió las integrinas, proteínas que conectan las células y son cruciales para la función de estas células, como la migración de las
células de la sangre al tejido, como pudo demostrar por primera vez. Los anticuerpos monoclonales desarrollados por ambos investigadores contra ciertas integrinas demostraron ser efectivos contra las inflamaciones crónicas. Algunas de sus aplicaciones son en esclerosis múltiple y
Francisco Sánchez Madrid, Jefe del Servicio de Inmunología del Hospital Universitario de La Princesa
, director del Instituto de Investigación Sanitaria IIS Princesa y Catedrático de Inmunología de la Universidad Autónoma de Madrid. Pues este inmunólogo y otro compañero suyo profesor de la Universidad de Harvard en Boston llamado Timothy Springer han sido galardonados con el
premio Robert Koch 2023 por sus importantes investigaciones conjuntas en Inmunología.
Ambos fueron los pioneros en descubrir la relevancia de las moléculas de la adhesión celular en la función de las células inmunitarias. Recordar que la adhesión celular es como se "pegan" o